考虑车流荷载的大跨梁桥行车舒适性分析 被引量：1

1

作者 冯东明 王保全 +2 位作者 夏烨 黎剑安 刘朵 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期468-476,共9页

为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因... 为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因素开展了参数敏感性分析。此外,结合桥梁实际监测的车流数据,基于ISO‐2631中的计权加速度均方根值法,从样本角度对行车舒适性进行了统计分析。研究结果表明:不同车辆荷载工况对大跨梁桥的响应具有显著影响,但在考虑路面平整度因素后,车辆响应变化较小,进而导致行车舒适性差异不明显;车速降低和车重增加虽能在一定程度上改善行车舒适性,但其作用相对较小;路面平整度是影响大跨梁桥行车舒适性的关键因素,路面状况恶化会引发更加剧烈的车桥耦合振动,进而显著降低舒适性。 展开更多

关键词 行车舒适性 车桥耦合 大跨梁式桥 车流荷载 功率谱密度 加速度均方根值

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地/月环境下静力触探试验数值仿真研究

2

作者 赵学亮 刘子雄 +3 位作者 李宇 陈正瀚 杨建中 徐赵东 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期426-434,共9页

采用三维离散元法(DEM),对地面/月面环境下的静力触探试验(CPT)贯入机理及力学行为进行数值仿真研究。DEM仿真采用考虑范德华力迟滞效应的月壤颗粒接触模型,以更好地反映月面环境下具有黏聚力特征的月壤中的CPT力学特性。结果表明,由于... 采用三维离散元法(DEM),对地面/月面环境下的静力触探试验(CPT)贯入机理及力学行为进行数值仿真研究。DEM仿真采用考虑范德华力迟滞效应的月壤颗粒接触模型,以更好地反映月面环境下具有黏聚力特征的月壤中的CPT力学特性。结果表明,由于月壤存在黏聚力和所处的低重力环境,其力学行为与地面环境下砂土有较大差别。在贯入过程中,探头附近浅表的月壤颗粒产生了更大的竖向位移,发生位移的颗粒数目更多,颗粒的速度场和模型力链分布也发生了变化。现有研究中重力加速度大于1.0g时得到的结果不能直接应用于月面重力加速度小于1.0g的情况,针对这2种情况应分别采用不同的线性关系式来描述稳定归一化锥尖阻力与重力加速度倒数之间的关系。与地面环境下的CPT试验相比,月面环境下的CPT试验贯入过程需要提供更大的归一化反力,且探头周围土体变形范围更大。 展开更多

关键词 地/月环境 静力触探试验 数值分析 贯入机理

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基于机器学习的钢-UHPC组合结构栓钉抗剪承载力研究 被引量：2

3

作者 戚家南 杜雨轩 +4 位作者 李立坤 韩昀芝 李旻轩 衣忠强 邹伟豪 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期146-153,共8页

组合结构良好的界面抗剪性能是充分发挥钢和超高性能混凝土(UHPC)材料性能的关键。为研究钢-UHPC组合结构栓钉剪力连接件抗剪性能,建立了UHPC中包含263个栓钉的推出试验数据库,进行了特征相关性分析,并分析了主要参数影响规律。基于机... 组合结构良好的界面抗剪性能是充分发挥钢和超高性能混凝土(UHPC)材料性能的关键。为研究钢-UHPC组合结构栓钉剪力连接件抗剪性能,建立了UHPC中包含263个栓钉的推出试验数据库,进行了特征相关性分析,并分析了主要参数影响规律。基于机器学习算法训练并生成了10个栓钉抗剪承载力预测模型,通过8次随机抽样训练验证模型稳定性。采用确定系数(R^(2))、平均平方对数误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等指标来评估预测精度,并与3种传统计算方法进行了比较。结果表明,UHPC抗压强度小于150 MPa的试验样本占比高达64.6%,而栓钉直径小于19 mm的试验样本占比达到73%,缺乏更高强度UHPC和大直径栓钉试验数据。传统公式预测精度低于机器学习模型预测精度。随机森林模型预测精度最高,R^(2)为0.98,MAE与RMSE分别为3.9和6.4;与传统模型最高精度相比,R^(2)提高了216%,MAE与RMSE分别降低了93%与90%,表明机器学习模型可大幅提升预测精度,为栓钉抗剪承载力计算提供了新的思路。 展开更多

关键词 组合结构 超高性能混凝土 栓钉 抗剪承载力 机器学习

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小半径曲线桥墩柱横向偏位及纠偏处治方案研究 被引量：1

4

作者 孙伟 李欢 +2 位作者 熊宗奇 项顺 徐一超 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期126-132,共7页

针对小半径曲线桥的墩柱横向偏位问题,以某高速公路一座小半径曲线匝道桥为背景,基于现场检测结果及结合类似工程对桥墩产生横向偏位的机理进行研究,从重力二阶效应及墩柱底部应力状态两方面对偏位墩柱受力状况进行分析,提出“整梁推单... 针对小半径曲线桥的墩柱横向偏位问题,以某高速公路一座小半径曲线匝道桥为背景,基于现场检测结果及结合类似工程对桥墩产生横向偏位的机理进行研究,从重力二阶效应及墩柱底部应力状态两方面对偏位墩柱受力状况进行分析,提出“整梁推单墩”的纠偏处治方案,并对顶推过程中主梁关键部位受力和变形进行分析。结果表明:伸缩缝堵塞失效,约束主梁正常伸缩,是引发墩柱横向偏位的重要诱因;在现状墩柱横向偏位状态下,墩柱底部拉应力已超过或接近其混凝土抗拉强度,柱底混凝土已处于开裂或接近开裂状态,对墩柱结构耐久性不利,由恒载引发的重力二阶效应产生的墩底附加弯矩相对总弯矩占比为2%~5%,整体处于可控状态,但因其具有非线性增长的特点,应受到重视;采用“整梁推单墩”进行墩柱横向偏位纠偏处治,顶推反力对主梁产生的应力及变形均较小,对结构不会产生明显影响。经现场实施,该桥墩柱及主梁顺利复位,桥梁运营状态良好。 展开更多

关键词 小半径曲线桥 匝道桥 墩柱 横向偏位 纠偏处治 整梁推单墩 顶推力 有限元法

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桁腹式钢混组合箱梁承载性能试验及评估方法研究

5

作者 刘朵 李航 +3 位作者 邓文琴 毛泽亮 宋启港 张建东 《土木工程学报》 北大核心 2025年第9期96-109,共14页

桁腹式钢混组合箱梁(以下简称“桁腹组合梁”)采用钢桁腹杆替代混凝土腹板,具有自重轻、施工便捷等优势,然而由于非连续腹板构造使得现有混凝土箱梁设计方法的适用性有待探讨。该文通过单点跨中加载和两点对称加载两组模型试验,分析不... 桁腹式钢混组合箱梁(以下简称“桁腹组合梁”)采用钢桁腹杆替代混凝土腹板,具有自重轻、施工便捷等优势,然而由于非连续腹板构造使得现有混凝土箱梁设计方法的适用性有待探讨。该文通过单点跨中加载和两点对称加载两组模型试验,分析不同荷载阶段下桁腹组合梁裂缝开展过程及位移曲线变化等力学性能发展规律,明确该类桥型的典型破坏模式和各组成构件的破坏顺序,提出基于破坏模式判定的桁腹组合梁承载力评估方法。结果表明:在单点跨中荷载作用下,桁腹组合梁因跨中顶板混凝土被压碎、节点间底板混凝土开裂而发生弯曲破坏;在两点1/4跨对称荷载作用下,桁腹组合梁伴随顶板混凝土压碎、端部节点处上翼缘板与桁腹杆连接部位断裂而发生剪切破坏。通过铰接桁架法计算各构件的安全系数,基于各组成构件的损伤状态及破坏模式提出桁腹组合梁承载力评估方法,理论计算值与试验结果吻合良好,可用于指导桁腹组合梁桥的设计验算。 展开更多

关键词 桥梁工程 桁腹式钢混组合箱梁 模型试验 破坏模式 极限承载力 评估方法

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窄幅钢箱组合简支梁桥合理构造优化及参数敏感性分析

6

作者 沈航 余少华 +3 位作者 邓文琴 张建东 刘朵 顾建成 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期422-430,451,共10页

为研究窄幅钢箱组合简支梁桥关键设计参数的合理取值范围,建立全桥实体有限元模型,研究对象为某50 m窄幅钢箱组合简支梁桥,对钢主梁截面尺寸、主梁间距、梁高、钢箱宽度、横隔板间距等设计参数进行敏感性分析。通过数值模拟方法,系统探... 为研究窄幅钢箱组合简支梁桥关键设计参数的合理取值范围,建立全桥实体有限元模型,研究对象为某50 m窄幅钢箱组合简支梁桥,对钢主梁截面尺寸、主梁间距、梁高、钢箱宽度、横隔板间距等设计参数进行敏感性分析。通过数值模拟方法,系统探究钢主梁翼缘板、腹板、高跨比、主梁间距、钢箱宽度及横隔板间距等关键设计参数对桥梁结构力学性能的作用机制,并基于受力性能与经济性的综合考量,提出各关键设计参数的合理取值建议。结果表明:为满足安装阶段和运营阶段窄幅钢箱梁受力性能稳定性要求,钢主梁上翼缘板宽厚比宜小于85,钢主梁下翼缘板宽厚比主要由结构抗弯承载力和梁体刚度共同决定;在跨中区域,钢主梁腹板高厚比建议控制在93以下;而在支点区域,腹板高厚比则建议限制在100以下;考虑组合梁刚度和经济性要求,钢主梁高跨比可取1/23~1/17,最经济合理高跨比约为1/19.2,钢主梁间距合理取值范围为4.35~6.35 m;考虑钢主梁的偏载扭转效应要求,钢主梁宽度的合理取值范围为1.0~1.3 m,横隔板的合理间距建议控制为4~7 m。 展开更多

关键词 桥梁工程 关键设计参数 有限元分析 窄幅钢箱组合简支梁桥 屈曲分析 扭转效应

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基于可解释性深度学习的传感器异常数据诊断 被引量：2

7

作者 童浩 阮先虎 +1 位作者 林峰 刘朵 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期41-44,共4页

针对桥梁健康监测中多源传感器数据异常诊断可解释性较差和效率低的问题,提出了一种基于特征可视化的可解释性卷积神经网络(CNN)数据异常检测方法。充分考虑异常模式和多源传感器类型的完整性,结合数据扩充方法,构建了多源监测数据异常... 针对桥梁健康监测中多源传感器数据异常诊断可解释性较差和效率低的问题,提出了一种基于特征可视化的可解释性卷积神经网络(CNN)数据异常检测方法。充分考虑异常模式和多源传感器类型的完整性,结合数据扩充方法,构建了多源监测数据异常模式库,同时,基于CNN展开异常特征提取,利用特征和类激活图(CAM)可视化的方法,深入分析异常类型特征,从而实现对深度学习网络的解释分析。实验结果表明:考虑多源传感器类型可以充分挖掘数据中的有效信息,模型的整体准确率达到了99.37%,所有异常模式的查全率与查准率均超过96%。该方法还能够捕捉时间序列深度学习分类模型的特征学习过程,为桥梁结构连续性监测数据的分析和预警提供了先决条件。 展开更多

关键词 深度学习 卷积神经网络 特征可视化 异常诊断 健康监测

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张靖皋长江大桥南航道桥锚体结构精细化分析 被引量：4

8

作者 李佳滕 杨玉冬 +1 位作者 魏乐永 刘钊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期61-68,共8页

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,... 张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,根据设计需求对其开展精细化分析,并给出相应的设计建议。基于锚体的2种控制工况(预应力张拉阶段工况及主缆拉力作用阶段工况),采用有限元软件建立1/2南锚碇有限元模型与中央索股面切块有限元模型,分析锚体的总体、局部及底面应力的分布规律;提出基于主应力迹线和边界面应力分布的力流分析方法,分析锚块内部的主要拉、压力流路径。结果表明:锚体总体应力水平较低,后锚面锚固区及后锚室上、下两侧存在拉应力集中,且后锚室的前方底面存在较大的剪、拉应力组合;后锚面上、下两侧及锚块尾端区域存在较大拉力流。据此给出了延长前、后锚面锚固区钢筋及加密后锚室前方底面的竖向钢筋等配筋构造设计建议。 展开更多

关键词 悬索桥 重力式锚碇 锚体结构 主应力迹线 力流 配筋构造设计 有限元法

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承插式连接预制拼装桥墩抗震性能试验研究 被引量：8

9

作者 李航 刘朵 +2 位作者 王阳春 熊辉 张建东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期95-102,共8页

为研究不同连接构造、轴压比和承插深度对承插式连接预制拼装桥墩(简称“承插式桥墩”)抗震性能的影响,制作1组现浇桥墩试件和3组承插式桥墩试件开展拟静力试验。对比试件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及特征值、耗能能力、刚度特性和... 为研究不同连接构造、轴压比和承插深度对承插式连接预制拼装桥墩(简称“承插式桥墩”)抗震性能的影响,制作1组现浇桥墩试件和3组承插式桥墩试件开展拟静力试验。对比试件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及特征值、耗能能力、刚度特性和残余位移、纵筋应变,分析承插式桥墩与现浇桥墩抗震性能差异以及增设钢榫进行结构优化后桥墩抗震性能改善效果。结果表明:承插式桥墩与现浇桥墩试件破坏模式、损伤范围、承载能力、耗能能力、残余位移和钢筋应变沿梁高分布相近;提高承插式桥墩轴压比,能提高桥墩承载能力,降低延性和累积耗能能力,破坏时残余位移远小于其它构件,具有可靠的自复位能力;提高承插深度,会增大桥墩承载能力和耗能能力;墩底增设钢榫能增强承插式桥墩与承台间的连接,承载能力、延性、耗能能力等与承插式和现浇桥墩保持一致,但各加载位移下的累积耗能较高,有助于提高承插式桥墩的耗能能力,具有良好的抗震性能。 展开更多

关键词 预制拼装桥墩 承插式连接 抗震性能 轴压比 承插深度 破坏模式 构造优化 拟静力试验

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预制桥墩灌浆套筒连接单向拉拔承载力试验研究 被引量：4

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作者 冯晓楠 闫畅 +2 位作者 杨德斌 刘朵 张建东 《世界桥梁》 北大核心 2023年第4期85-91,共7页

为保障预制桥墩用全灌浆套筒连接极限承载力,提升其施工质量,对灌浆套筒连接进行单向拉拔承载力研究。总结分析相关规范中全灌浆套筒连接的材料性能、设计要求和施工技术等方面相关规定;进行10组足尺全灌浆套筒连接单向拉拔试验和19组... 为保障预制桥墩用全灌浆套筒连接极限承载力,提升其施工质量,对灌浆套筒连接进行单向拉拔承载力研究。总结分析相关规范中全灌浆套筒连接的材料性能、设计要求和施工技术等方面相关规定;进行10组足尺全灌浆套筒连接单向拉拔试验和19组有限元实体模型分析,研究钢筋锚固长度、直径、轴向偏位及灌浆料强度等因素对其极限承载力的影响,并提出施工质量控制指标和措施。结果表明:相关规范对灌浆料强度、钢筋锚固长度等指标的标准值规定存在一定差异;钢筋轴向偏位及安装偏斜对全灌浆套筒连接拉拔承载力影响可忽略,且应保证灌浆套筒连接中钢筋与灌浆料具有足够多的接触面积;当灌浆料强度不低于60、80、100 MPa时,其钢筋锚固长度应分别不低于10d、8d和6d(d为钢筋公称直径),钢筋直径应符合灌浆套筒连接规定的规格要求或小于1个级别,且钢筋轴向偏位不应大于3 mm。 展开更多

关键词 预制桥墩 灌浆套筒连接 拉拔承载力 质量控制 单向拉拔试验 有限元法

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高炉矿渣淤泥固化土工程特性试验研究

11

作者 邓温妮 闫思辰 张彤 《中南大学学报(自然科学版)》 2025年第10期4284-4294,共11页

为解决海上风电桩基础在复杂水流环境中因土体局部冲刷导致的结构稳定性问题,采用高炉矿渣基材料对淤泥质土进行固化改良。通过开展不同工况下固化淤泥质土的流动性试验和无侧限抗压强度试验,分析初始含水率、固化剂掺量、拌合完成时间... 为解决海上风电桩基础在复杂水流环境中因土体局部冲刷导致的结构稳定性问题,采用高炉矿渣基材料对淤泥质土进行固化改良。通过开展不同工况下固化淤泥质土的流动性试验和无侧限抗压强度试验,分析初始含水率、固化剂掺量、拌合完成时间及养护龄期对固化土流动特性和强度特性的影响规律。研究结果表明:固化土流动性随含水率增加呈上升趋势,随固化剂掺量和拌合完成时间增加呈下降趋势,含水率为主要影响因素;无侧限抗压强度随含水率增加而降低,随固化剂掺量和养护龄期增加而提高。建立的流动值多元线性回归模型和参照混凝土水灰比概念的KITAZUME强度预测模型可较好地预测固化土的流动性和无侧限抗压强度,为淤泥固化土的工程应用和强度预测提供参考依据。 展开更多

关键词 淤泥固化土 流动性 无侧限抗压强度 模型预测

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